今天分享的是：2025人形『机器人』️行业需求报告：人形轻量化大势所趋，镁合金&以塑代钢是核心
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人形『机器人』️轻量化成行业新风口，镁合金与工程塑料成关键突破口
随着科技的飞速发展，人形『机器人』️从实验室走向实际应用的步伐不断加快，而轻量化已成为制约其性能提升与场景落地的关键因素。近期发布的行业报告显示，通过原材料替换实现轻量化，正成为当前人形『机器人』️产业发展的核心路径，其中镁合金与高性能工程塑料（如PEEK、PPS、PPA）凭借独特优势，逐渐成为替代传统铝合金、不锈钢的主流选择，为行业发展注入新活力。
从市场实际产品迭代来看，轻量化趋势已十分明显。优必选Walker系列中，2025年发布的Walker C在身高增加33厘米的情况下，重量较此前的Walker X降低20公斤；天工『机器人』️的天工Ultra整机重量55公斤，较天工1.2MAX减轻5公斤；特斯拉Optimus更是从初代Gen 1的73公斤降至Gen 2的63公斤。这些头部企业的产品升级，直观展现了轻量化对人形『机器人』️发展的重要性。
轻量化之所以成为行业焦点，核心在于它能有效解决当前人形『机器人』️的多重“痛点”。与人形『机器人』️不同，工业『机器人』️多固定在特定场景工作，对重量敏感度较低，但人形『机器人』️需模拟人类灵活移动，自重过高会直接影响其灵活度，难以满足精密制造、家庭服务等精细化场景需求。同时，过重的机身会让关节处电机与零部件承受更大负载，不仅导致电机发热严重，还会加速零部件磨损，缩短『机器人』️使用寿命。
续航问题更是制约人形『机器人』️落地的关键。受限于体积，人形『机器人』️搭载的电池包容量远小于『新能源』汽车，当前多数产品续航仅2小时，无法覆盖商场导购、工厂巡检等长时间作业场景。而轻量化带来的能耗降低效果显著，例如卓益得人形『机器人』️通过减重40%，将续航时间提升至6小时，大幅拓展了应用边界。
在实现轻量化的多种路径中，结构优化、零部件性能提升与原材料替换是三大主要方向。结构优化通过集成化设计、仿生设计等减少零部件数量，比如天工Ultra对腿部连杆等承力结构进行材料分布优化，在不影响性能的前提下降低自重；零部件替换则依赖更高性能的电机，以更小体积输出更大功率。不过，从短期落地效率与成本效益来看，原材料替换被认为是最直接有效的方式。
传统人形『机器人』️常用铝合金作为轻量化材料，但随着技术发展，镁合金凭借更优的综合性能脱颖而出。镁合金密度仅为铝合金的2/3、钢材的1/4，减重效果显著，同时具备出色的电磁屏蔽效能与散热效率——其电磁屏蔽能力较铝合金提升约30%，能更好保护『机器人』️内部电路免受干扰，这对依赖精密电子元件的人形『机器人』️至关重要。
过去，镁合金因耐腐蚀性差、加工工艺复杂且成本较高，在汽车等领域应用受限。但如今，半固态成型技术的突破解决了这一难题。该技术利用金属液固共存状态的特性进行加工，能大幅降低镁合金内部孔隙率、提高致密度，让镁合金产品耐腐蚀性显著提升。在中性盐雾测试中，新型半固态镁合金素材的耐蚀性优于压铸ADC12铝合金，且抗拉强度、屈服强度与压铸铝合金相差无几，完全能满足人形『机器人』️使用需求。
成本方面，镁合金的优势也逐渐凸显。自2022年起，镁锭价格持续下行，2024年9月以来始终低于铝价，2025年上半年铝价均价2.03万元/吨，镁锭仅1.78万元/吨。从供给端看，中国是全球镁原材料供应大国，2024年镁锭产量占全球95%，充足的供应为镁合金价格稳定提供保障。经测算，当前镁铝价格比约0.878，远低于1.2-1.3的性价比临界点，生产相同产品时，镁合金加工后成本较铝合金低31%左右，在建筑模板等领域的终端应用中，镁模板成本也显著低于铝模板。
除镁合金外，高性能工程塑料掀起的“以塑代钢”革命，也为人体『机器人』️轻量化提供新选择。这类材料密度极低，同时具备优异的机械强度、韧性与稳定性，在特定场景下可替代金属部件。
PEEK（聚醚醚酮）是其中的佼佼者，其分子结构特殊，韧性、刚度与抗疲劳性可与合金媲美，能长期承受高负荷且不产生残余损伤，即便在299℃高温下仍能保持出色强度，同时绝缘性能稳定，适合制造人形『机器人』️的关节轴承、减速器齿轮等核心部件。目前，国内企业在PEEK领域的国产替代进程加速，部分企业已实现规模化生产，打破国外厂商垄断，为其在人形『机器人』️领域的应用奠定基础。
PPS（聚苯硫醚）则被誉为“塑料黄金”，具备优异的耐化学性、耐热性与电绝缘性能，介电常数和介电强度低，且对频率、温度敏感度低，适合制作电机端盖、传感器外壳等部件。在『新能源』汽车领域，PPS用量已从传统汽车的700克提升至2500克，随着人形『机器人』️产业发展，其需求有望进一步增长。从市场格局看，全球PPS市场集中度较高，但国内企业产能与技术不断突破，2020-2023年国内产能自给率从45%提升至64%，为行业应用提供支撑。
PPA（耐高温尼龙）硬度大、强度高，弯曲模量和抗拉强度优于普通尼龙，能耐受200℃持续高温，同时耐化学腐蚀性强，可用于人形『机器人』️的结构支架、连接器等部件。2023年全球PPA市场规模达86.04亿元，中国市场34.57亿元，预计2024-2033年全球市场年复合增长率将达8.8%，汽车与电子领域需求深化，叠加人形『机器人』️产业拓展，将推动PPA向高附加值领域升级。
值得注意的是，这些高性能工程塑料在人形『机器人』️领域的应用已初见成效。例如，特斯拉Optimus Gen2手臂采用连续碳纤维增强PEEK复合材料，较传统铝合金、不锈钢重量减轻70%，助力整机减重10公斤；科盟创新用PEEK材料打造的谐波减速器，重量较传统产品降低61%。随着技术成熟与产能扩大，工程塑料有望为人体『机器人』️带来十亿量级的市场空间。
当前，人形『机器人』️轻量化已从概念走向实际应用，镁合金与高性能工程塑料的技术突破与成本优化，正打破行业发展瓶颈。未来，随着材料工艺持续升级、应用场景不断拓展，人形『机器人』️将在工业制造、家庭服务、公共服务等领域发挥更大作用，为人们生活与社会生产带来深刻变革。
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